Prolog Programlama Dili

Prolog Programlama Dili
Hafta_7 Prolog Programlama Dili

Prolog = “PROgramming in LOGic” Prolog mantıksal ve dekleratif (bildirgesel) bir programlama dilidir. Prosedürel programlamada adım adım ne yapılması gerektiği kodlanır. (Ör: C, Pascal, Java vs.) Dekleratif programlamada bir durum tanımlanır. Bu tanıma göre yorumlayıcı ya da derleyici bir çözüm üretir. Prolog kodları bir yorumlayıcı tarafından yorumlanarak sonuç elde edilir; Tamamen mantık tabanlıdır bir dildir. Problem çözümü için mantıklı bir çözüm bulunur ve problem çözülür.

Problemlerin çözümünü tanımlama yerine çıkarım yapılır. Doğal dille düşünülen şeylerin kodlanması kolaydır. Gerçekler ve kurallardan oluşur. Büyük - küçük harfe duyarlıdır. Sabitler için Küçük harfler, Değişkenler için Büyük harfler kullanılır. (değişkenler daima büyük harf veya bir ‘_’ ile başlar.) Program çıktıları çok sadedir.

PROLOG Programlama Dilinde Olmayan Özellikler: Aşağıdaki maddeler Prosedürel Programlama Dillerinde bu yapılar vardır aksine PROLOG' da yoktur ve bu yapıların olmaması işleri zorlaştırmaz. For döngüleri Repeat While döngüleri IF..THEN yapısı Go to komutu Diziler öz yinelemeli fonksiyonlarla yukarıdakiler sağlanabilir

Prolog, program satırları içinde sorulan bir soruyu veya hipotezi doğrulamak için, doğruluğu önceden bilinen ve veri olarak yüklenmiş olan bilgi kümesini sorgulayıp hipotezin doğruluğu hakkında karar vermeye çalışır. PROLOG Gerçekler (Facts), Kurallar (Rules) ve Sorgular (Queries) olmak üzere 3 yapıdan oluşur. Gerçekler, koşulsuz olarak doğru olan "şeyleri" tanımlar. Kurallar, koşullara bağlı olarak doğru olan "şeyleri" tanımlar. Sorgular, kullanıcının veri tabanını sorgulamak için kurduğu cümlelerdir.

Prolog ile program yazarken, ilk önce nesneler ve bu nesneler arasındaki ilişkiler tanımlanır. Prolog mantığında bir ilişki, bu ilişkinin ismi ve bunu takiben parantez içinde yazılan nesne veya nesnelerden oluşan basit ifadelerle özetlenir. ‘Ahmet gülleri sever’ cümlesindeki Ahmet ve gül kelimeleri nesne, ‘sevmek’ ise bu iki nesne arasındaki ilişkidir. Bu ilişkinin ne zaman doğru olacağını belirleyen ifadeye ise Kural denir. Konuşma Dili Prolog’daki Karşılığı Ahmet bir insandır insan(Ahmet). Gül kırmızıdır kirmizi(gul). Ahmet, gülü kırmızı ise sever sever(Ahmet, gul) if kirmizi(gul).

Yaşar Emel’i sever. Emel Cemal’i sever. Yaşar kedileri sever. Prolog’daki karşılıkları: sever(yasar, emel). sever(emel, cemal). sever(yasar, kediler). sever : ilişkinin ismi yasar ve emel : ilişkinin nesneleri (atomlar) . : sonlandırıcı

Aile Ağacı parent(pam, bob). parent(tom, bob). parent(tom, liz). parent(bob, ann). parent(bob, pat). parent(pat,jim).

Yaşar, Emel’in sevdiği her şeyi sever. Haluk kırmızı olan her şeyi sever. Prolog’daki karşılıkları: sever(yasar, hersey):-sever(emel, hersey). sever(haluk, hersey):- kirmizi(hersey). :- sembolü, prosedürel dillerdeki if(eğer) anlamında olup, bir kuralın iki parçasını birleştirir.

Prolog Sorguları: Prolog’a bazı gerçekler tanıtıldıktan sonra, artık bu gerçeklerle ilgili sorular sormaya başlanabilir. ?- iliski(a,b). a ve b arasında iliski isminde bir ilişki var mı? cevap YES yada NO ?- iliski(A,b). b ile iliski adlı ilişkiyi doğrulayan A lar nelerdir? cevap varsa A lar yoksa NO A: değişken a, b: atom (sabit) (değişkenler daima büyük harf veya bir ‘_’ ile başlar.)

İlişkileri sorgulamak Bob, Pat’in ebeveyni mi? ?- parent(bob, pat). yes Tom, Ben’in ebeveyni mi? : ?- parent(tom, ben). no

İlişkileri sorgulamak Liz’in ebeveyni kimdir? ?- ebeveyn(Kim, liz). Prolog’un cevabı : Kim = tom Bob’un çocukları kimlerdir? ?- ebeveyn(bob, Cocuk). Cocuk = ann ; Cocuk = pat ; no

İlişkileri sorgulamak Kimler kimlerin çocuğudur? ?- ebeveyn (Ebeveyn, Cocuk). Ebeveyn = pam Cocuk = bob; Ebeveyn = tom Cocuk = liz; … Çözümler listesini yarıda kesmek için enter Devam ettirmek için ;

İlişkileri sorgulamak Jim’in büyük ebeveyni (grandparent) kimdir? Bilgi tabanında büyük ebeveyn diye bir ilişki tanımlı değil. Büyük ebeveyn ilişkisi iki ebeveyn ilişkisinin «ve» lenmesiyle elde edilebilir. ?- parent(Y, jim), parent(X, Y). X=bob Y=pat

İlişkileri sorgulamak Torun ilişkisi de benzer biçimde tanımlanabilir. tom, X’in ebeveyni, X, Y’nin ebeveyni ise Y, tom’un torunudur. ?- parent(tom,X), parent(X, Y). X=bob Y=ann; Y=pat; no

Çocuk ilişkisi parent(pam, bob). parent(tom, bob). parent(tom, liz). parent(bob, ann). parent(bob, pat). parent(pat, jim). offspring(bob, pam). offspring(bob, tom). offspring(liz, tom). offspring(ann, bob). offspring(pat, bob). offspring(jim, pat).

Kurallar Kurallar iki parçadan oluşur: head : böyledir (sonuç, çıkarım) body : eğer

Kuralların Çalışması Veritabanı: parent(pam, bob). parent(tom, bob). parent(tom, liz). parent(bob, ann). offspring(Y, X) :- parent(X, Y). Sorgu: offspring(liz, tom). Çalışma Mekanizması: offsprings ilişkisi için gerçek ara Yok => offsprings ilişkisi için kural varsa uygula Kuralda X tom’la , Y liz’le eşleştirilerek kuralın bir gerçeklemesi bulunur: offspring(liz,tom) :- parent(tom,liz). parents(tom,liz). gerçeği aranır. Bulunduğunda kuralın eğer kısmı doğrulandığından böyledir kısmı da doğrulanmış olur ve prolog “yes” cevabını verir

Örnek: Anne ilişkisi Tüm X ve Y ler için, X, Y’nin annesidir Eğer X, Y’nin ebeveyni ise ve X kadınsa. İlişkinin Prolog’da ifadesi : mother(X, Y) :- parent(X, Y), female(X).

Örnek: Kız kardeş ilişkisi Tüm X ve Y ler için, X, Y’nin kız kardeşidir Eğer X ve Y aynı ebeveyne sahip ise ve X bayansa İlişkinin Prolog’da ifadesi : sister(X, Y) :- parent(Z, X), parent(Z, Y), female(X). Sorgu: sister(X,pat).

Örnek: Hala ilişkisi Tüm X ve Y ler için, X, Y’nin halasıdır Eğer Z, Y’nin ebeveyni ise ve Z, erkek ise ve X, Z’in kız kardeşi ise İlişkinin Prolog’da ifadesi : sister(X, Y) :- parent(Z, X), parent(Z, Y), female(X). hala(X,Y) :- parent(Z,Y), male(Z), sister(X,Z).

Direkt Ata İlişkisi Tüm X ve Z ler için, X, Z’nin atasıdır eğer X, Z’nin ebeveyni ise Prolog ifadesi: predecessor(X, Z) :- parent(X, Z).

Dolaylı (Endirekt) Ata İlişkisi
Prolog Programlama Dili Dolaylı (Endirekt) Ata İlişkisi

Dolaylı Ata Programı predecessor(X,Z) :- parent(X,Z). predecessor(X,Z) :- parent(X,Y), parent(Y,Z). predecessor(X,Z) :- parent(X,Y1), parent(Y1,Y2), parent(Y2,Z). parent(Y2,Y3), parent(Y3, Z). … Problemleri: Uzun … Büyük büyük büyük … Ataları bulamaz.

Yeni Ata Programı Çözüm: öz yineleme kullanmak Tüm X ve Z ler için, X, Z’nin Ata’sıdır Eğer Y diye bir kişi varsa ve (1) X, Y’nin ebeveyni ise ve (2) Y, Z’nin Ata’sı ise Prolog ifadesi: predecessor(X, Z) :- parent(X, Y), predecessor(Y, Z). 25

Sonuç Ata İlişkisi parent(pam, bob). parent(tom, bob). parent(tom, liz). parent(bob, ann). parent(bob, pat). parent(pat,jim). predecessor(X, Z) :- parent(X, Z). predecessor(X, Z) :- parent(X, Y),predecessor(Y, Z). HEDEF / SORGU ?-predecessor(tom, pat). PR1 PR2 26

Doğal Dil vs. Prolog Bütün çocuklar kısadır. kisa(X):-cocuk(X). Bütün erkek çocuklar arabaları sever. sever(X,araba):-erkek(X),cocuk(X). Bütün çocukların annesi vardır. var(X,anne):-cocuk(X). Sebzeyi hiçbir çocuk sevmez. sevmez(X,Y):-sebze(Y), cocuk(X). Çocuğunu döven öğretmeni hiçbir anne sevmez. sevmez(X,Y):-anne(X,Z),ogretmen(Y,Z),dover(Y,Z).

Doğal Dil vs. Prolog Bütün insanlar canlıdır. Ahmet insandır. Dolayısıyla Ahmet canlıdır. canli(X):-insan(X). insan(ahmet). ?-canli(ahmet). Ahmet 20 metre zıplayabilir. Birisi X metreye zıplayabilirse daha azlarına da zıplayabilir. ziplar(ahmet,20). ziplar(X,Y):-ziplar(X,Z),Z>Y. ?-ziplar(ahmet,15). Kendi kalesine gol atan futbolcuyu kendi takımının taraftarları sevmez, karşı takımınkiler sever. sevmez(Y,X):- futbolcu(X), taraftar(Y), aynitakim(X,Y), kendikalesinegolatar(X). sever(Y,X):- futbolcu(X), taraftar(Y), karsitakim(X,Y), kendikalesinegolatar(X).

SWI Prolog’la çalışmak SWI prolog kurulur. Gerçekler ve kurallar .pl uzantılı bir dosyaya kaydedilir.

SWI Prolog’la çalışmak .pl uzantılı dosyanın üzerine çift tıklanarak

Yada SWI prolog açıldıktan sonra file menüsünden dosya ‘consult’ edilerek

Gerçek ve kurallar Prolog’a yüklenir. Artık sorgular komut satırından girilerek çalıştırılabilir.

Prolog’da Veri Türleri Prolog bir veri türünü onun şeklinden tanır. Atom Sayı Değişken Prolog herhangi bir veri tanımına ihtiyaç duymaz. Sabitler gibi düşünülebilir

Atomlar Atom’lar aşağıdakilerden oluşan string’lerdir. Büyük harf A, B, …, Z Küçük harf a, b, …, z Rakam 0, 1, …, 9 Özel karakterler + - * / < > = : . & _ ~

Atomlar Atom’lar 3 farklı şekilde oluşturulabilir: Harf, rakam ve altçizgi (‘_’) den oluşan küçük harfle başlayan string’ler ile: anna nil x25 x_25AB x_ x___y alpha_beta_procedure sarah_jones

Atomlar Özel karakterlerden oluşan string’ler ile: <---> ======> … .:. ::= Özel anlamı olan string’ler kullanılmamalı: :-

Atomlar Tek tırnak (’) arasına alınan karakterler ile: ‘Tom’ ‘South_America’ ‘Sarah Jones’ Büyük harfle başlayan Atom’lar oluşturmak için kullanılabilir. Değişkenlerden bu şekilde ayrılabilirler.

Sayılar Prolog’da iki tür sayı kullanılabilir Tamsayılar (integer) En büyük ve en küçük sayı prolog derleyicisine bağlıdır. Ondalıklı sayılar (real) Genelde tamsayılar kullanılır. Ondalıklı sayılar pek fazla kullanılmaz => Çünkü: topla(X,Y,Z):-Z is X+Y. ?- topla(2,0.3,C). C = 2.3 ; No ?- topla(200,0.0003,C). C = ;

Değişkenler Harf, rakam ve altçizgi (‘_’) den oluşan büyük harfle ya da altçizgi ile başlayan string’lerdir: X Result Object2 Participant_list ShoppingList _x23 _23

Değişkenler Anonim değişken: isimlendirilmemiş değişkenlerdir. Sadece altçizgi ile ifade edilirler: hasachild(X) :- parent(X, Y). hasachild(X) :- parent(X, _). Her altçizgi karakteri yeni bir anonim değişkeni ifade eder. somebody_has_a_child :- parent(_, _). %r1 X Y Anonim değişkenlerin değerleri çıkış olarak verilmez. ?- parent(ali,Y). : ali’in çocuğu var mı? Ve varsa çocuklarının isimleri nedir? ?- parent(ali,_). : sadece ali’in çocuğu var mı?

Değişken ve Atom’ların Faaliyet Alanları (Scope) Bir değişkenin değeri bir cümlecik içinde sabittir Bir atomun değeri tüm program boyunca sabittir

Aşırı Yükleme Aynı isimde farklı ilişkiler olabilir: point(1, 1), point(1, 1, 1), point(1, 1, 1, 1), … +(X,Y,Z):-Z is X+Y. +(X,Y,Z,F):-F is X+Y+Z. ?- +(200,0.03,7.2,G). G = ; No ?- +(200,0.03,G). G = ;

Ve , veya ; P :- Q; R. P doğrudur Eğer Q doğruysa veya R doğruysa Aynı ifadeyi aşağıdaki şekilde de yazabiliriz: P :- Q. P :- R.

Ve , veya ; Ve, veya’dan daha yüksek önceliklidir. Aşağıdaki iki ifade aynı sonucu verir: P :- Q, R; S, T, U. P :- (Q, R); (S, T, U). Aynı ifadeyi aşağıdaki şekilde de yazabiliriz: P :- Q, R. P :- S, T, U.

Hedefleri Birleştirme araba(chrysler,130000,3,kirmizi,12000). araba(ford,90000,4,gri,25000). araba(ferrari,30000,5,siyah,30000). kamyon(mercedes,10000,2,mavi,20000). kamyon(ford,50000,8,sari,28000). kamyon(volvo,35000,2,siyah,35000). arac(Marka,Kilometresi,Yas,Renk,Fiyat):- araba(Marka,Kilometresi,Yas,Renk,Fiyat); kamyon(Marka,Kilometresi,Yas,Renk,Fiyat). 45

Fiyatı 25000’den az olan araçlar: ?- arac(Marka,KiloMetre,Yasi,Renk,Fiyat), Fiyat<25000. Marka = chrysler KiloMetre = Yasi = 3 Renk = kirmizi Fiyat = ; Marka = mercedes KiloMetre = 10000 Yasi = 2 Renk = mavi Fiyat = ; No 46

Hedef Birleştirme Hasta mı? tahlil(ahmet,tahlil1,90). tahlil(ahmet,tahlil2,25). tahlil(ahmet,tahlil3,10). yuksektansiyon(X) :- (tahlil(X,tahlil1,Y),Y>100); (tahlil(X,tahlil2,Z),Z<30). kalphastasi(X) :- yuksektansiyon(X), tahlil(X,tahlil3,Q), Q<20. ?-kalphastasi(ahmet).

Turnuva oyuncu(ahmet,10). oyuncu(mehmet,12). oyuncu(ali,10).
?- oyuncu(B,10),oyuncu(B2,10),B\==B2. B = ahmet B2 = ali ; B2 = huseyin ; B = ali B2 = ahmet ; B = huseyin No oyuncu(ahmet,10). oyuncu(mehmet,12). oyuncu(ali,10). oyuncu(huseyin,10). 10 yaşındaki çocuklar arasında oynanabilecek maçlar nelerdir? Sayı ve string’ler arası Karşılaştırma : == eşit \== eşit değil

Cümleciklerin ve Kuralların Sıralaması Kurallar ve cümleciklerin sırası değiştirilebilir Örneğin, Ata ilişkisi iki kuraldan oluşmakta ve ilişkilerden biri iki cümlecikten oluşmaktadır: predecessor(X, Y) :- parent(X, Y). predecessor(X, Z) :- parent(X, Y), predecessor(Y, Z). Olası versiyonlar: Cümleciklerin yerini değiştirerek, Kuralların yerini değiştirerek.

Cümleciklerin ve Kuralların Sıralaması Orijinal Versiyon pred1(X, Z) :- parent(X, Z). pred1(X, Z) :- parent(X, Y), pred1( Y, Z). Versiyon a: Kuralların yerini değiştir pred2(X, Z) :- parent(X, Y), pred2( Y, Z). pred2(X, Z) :- parent(X, Z).

Cümleciklerin ve Kuralların Sıralaması Versiyon b: İkinci kuraldaki cümleciklerin yerini değiştir pred3(X, Z) :- parent(X, Z). pred3(X, Z) :- pred3( X, Y), parent(Y, Z). Versiyon c: Hem kuralların hem cümleciklerin yerini değiştir pred4(X, Z) :- pred4( X, Y), parent(Y, Z). pred4(X, Z) :- parent(X, Z).

4 versiyonun verdiği cevaplar ?- pred1(tom, pat). yes ?- pred2(tom, pat). Yes ?- pred3(tom, pat). ?- pred4(tom, pat). Stack overflow!!!

Aritmetik & Karşılaştırma +, -, *, /, mod is: hesaplamaya zorlamak (force) için: X = X=1+2 X is X=3 Karşılaştırma operatörleri X > Y büyük X < Y küçük X >= Y büyük veya eşit X =< Y küçük veya eşit X =:= Y eşit mi? X =\= Y farklı mı? 53

X’den 1’e yaz yazdir(M):- not(M=0), write(M), write(' '), K is M-1, yazdir(K). yazdir(8). No 54

X kere h yaz hyaz(X):- not(X=0), Y is X-1, put(104), hyaz(Y). ?- hyaz(3). hhh No 55

guc(X,Y,Z)  XY=Z guc(X,1,X). guc(X,Y,Z):- Y>1, G is Y-1, guc(X,G,T), Z is X*T. ?- guc(3,4,G). G = 81 ; No

fact(N,F)  N!=F fact(0,1). fact(N,F) :- N>0, G is N-1, fact(G,T), F is N * T. ?- fact(5,E). E = 120 ; No

topla(X,Y)  Y = X topla(1,1). topla(N,F) :- N>1, G is N-1, topla(G,T), F is N + T.

Prolog Programlama Dili

Benzer bir sunumlar

... konulu sunumlar: "Prolog Programlama Dili"— Sunum transkripti:

Benzer bir sunumlar

Proje hakkında

Geri bildirim

Giriş

Sosyal ağ üzerinden giriş yapmak:

Prolog Programlama Dili

Benzer bir sunumlar

... konulu sunumlar: "Prolog Programlama Dili"— Sunum transkripti:

Benzer bir sunumlar

Proje hakkında

Geri bildirim